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합선과 누전은 어떤 때 일어나며 어떤 위험이 따르나?
전선을 이루는 두 선을 싼 피복(被覆)이 벗겨져 두 선이 서로 닿으면 합선이라고 말한다. 합선되면 저항이 매우 적은 상태에서 전류가 흐르므로 전력 소모가 급격이 많아진다. 동시에 전선에 심한 열이 발생하여 전선이 타들어가 화재를 일으킨다.
만일 피복이 벗겨진 전선 일부가 다른 금속에 접촉해 있거나, 그 전선이 물에 젖어 있거나, 지면에 떨어져 있다면, 전선으로부터 나온 전류가 금속이나 물이나 땅으로 흘러든다. 이처럼 전류가 흘러나가는 상태를 누전(漏電 short circuit)이라 하며, 전선이 누전되어 있으면 전력 소모가 급격히 늘어나고, 합선 때처럼 열이 나므로 화재가 발생할 수 있다.
이런 사고를 방지하는 것이 퓨즈(fuse)나 회로 차단기(circuit breaker)이다. 여름철에 에어컨을 켜거나 물을 끓이기 위해 전열기를 사용하면 차단기가 잘 내려가는 경우가 있다. 이것은 전력 사용량이 너무 많아(‘과부하’라고 말함) 전선이 뜨거워진 탓이다. 이럴 때는 냉장고라든가 전력을 많이 사용하는 전기제품의 전원을 한두 가지 끊어 과부하를 줄여야 한다.
회로 차단기는 합선되거나 누전으로 인하여 전선의 온도가 높아지면 전원이 끊어지도록 만든 안전장치이다. 차단기의 종류와 동작 원리는 여러 가지이다.
교환하도록 만든 길이가 32mm인 소형 퓨즈이다. 전선에 열이 많아지면 낮은 온도에서 녹는 합금으로 만든 퓨즈가 끊어져 전류를 차단한다. 최초의 퓨즈는 토머스 에디슨(Thomas Edison 1847-1931)이 만들었다.
양초 불꽃은 왜 푸른색을 띨까?
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